灵芝免疫调节蛋白LZ-8的制备和晶体分析

LZ-8蛋白是从灵芝菌丝中分离到的真菌免疫调节蛋白,具有多种免疫调节功能,然而这一蛋白的作用机制尚不清楚。通过蛋白质晶体结构的解析,能够得到蛋白质空间结构特点,从而阐述蛋白质功能的机制。旨在得到LZ-8蛋白的晶体,并获得空间结构数据。以pET21a为表达载体,获得诱导表达的rLZ-8,通过亲和层析、分子筛凝胶层析和阴离子交换层析纯化,蛋白纯度在98%以上,采用悬滴气相扩散法得到蛋白晶体,并获得3.2?数据,为进一步对真菌免疫调节蛋白功能和结构的研究奠定了基础。     

利用毕赤酵母系统高效表达灵芝中的免疫调节因子LZ-8蛋白

根据Murasugi等发表的LZ-8基因的DNA序列,利用PCR方法从灵芝菌丝体的基因组DNA中扩增到lz-8基因.将该基因构建到毕赤酵母表达载体上,电激转化毕赤酵母.对转化子先后进行PCR和PCR-Southem鉴定,表明lz-8基因已转入毕赤酵母.转化子经发酵培养后用SDS-PAGE电泳方法检测发酵液,证明毕赤酵母...     

灵芝-8基因的番茄果实特异性启动子植物表达载体的构建

构建含有灵芝-8（LZ-8）基因和番茄果实特异性E8启动子的重组载体,并将其转化到根瘤农杆菌中。通过PCR法获取LZ-8基因和E8启动子序列,将目的基因和E8启动子序列构建到植物表达载体pBI121中,获得果实特异性表达LZ-8蛋白的重组质粒。并采用PCR、限制性内切酶酶切和序列测定分析法,对重组质粒进行鉴定,将其转入根瘤农杆菌GV3101中。PCR法、限制性内切酶酶切图谱和序列测定分析均表明番茄果实特异性表达LZ-8蛋白的重组质粒构建成功。获得了含有LZ-8基因和E8启动子的重组质粒,并成功转化根瘤农杆菌,为下一步LZ-8蛋白在番茄果实中特异表达奠定基础。     

氨基酸定点突变提高灵芝蛋白LZ-8热稳定性的研究

通过氨基酸定点突变技术提高灵芝免疫调节蛋白LZ-8的热稳定性。通过分子动力学模拟结合温度因子预测对LZ-8氨基酸突变位点进行理性设计,在毕赤酵母X33菌株内构建并表达LZ-8突变体蛋白,采用HeLa细胞生长抑制实验和差示量热扫描分析检测并比较了LZ-8突变前后生物学活性及热力学参数。结果显示,LZ-8 N-端α螺旋为理论预测的温度敏感区域,在该区域进行F8W和R9K氨基酸双位点突变,突变后的LZ-8热稳定性提高,相变温度Tm上升0.92℃,相转变焓值ΔH提高23.14 kJ/mol,但突变后LZ-8生物学活性基本不变,LZ-8和LZ-8突变体对HeLa细胞生长抑制的IC50值分别是2.238μg/mL和2.407μg/mL。通过理性设计氨基酸突变位点,获得了稳定性提高但生物学活性不变的灵芝免疫调节蛋白LZ-8的突变体。     

Bt基因甜菜叶绿体转化载体构建及毒蛋白表达

利用植物叶绿体基因组在进化中高度保守的特点,根据烟草、菠菜、水稻叶绿体基因组全序列资料设计合成引物,PCR扩增并克隆了甜菜叶绿体两个重要功能基因rbcL和atpB(GenBank登录号分别为DQ067450和DQ067451),并以其作为定点整合外源基因的同源重组片段,构建了Bt基因CryIAc甜菜叶绿体定点转化载体pSKARBt,酶切鉴定表明:所构建载体符合预期设计。对克隆菌菌体总蛋白进行了生物杀虫试验,结果表明:Bt基因CryIAc能够在叶绿体特异性启动子及终止子的调控下表达,并对二龄末甘蓝夜蛾有很强的毒杀作用。该载体构建对培育甜菜高抗虫品种具有重要应用价值。叶绿体转化及后续工作正在进行中。     

AGPase基因植物表达载体的构建及对烟草的转化

将大肠杆菌BL21的AGPase基因定向连接在受体质粒pCAMBIA2301载体上,从而构建植物表达载体,转化烟草获得了转基因植株。经GUS组织化学染色、PCR、Southern blot以及RT-PCR鉴定证实,该基因已导入烟草基因组中。淀粉含量测定结果显示,转基因植株比非转基因植株淀粉含量平均增加了13.1%,由此验证了该载体构建的成功与可用性,为下一阶段用该载体转化木薯主栽品种提高块根淀粉含量的研究奠定了基础。     

梅PGIP基因超表达载体的构建及遗传转化

运用已克隆的梅PGIP基因构建植物超表达载体,将PGIP插入带有启动子super-promoter和终止子nos的中间载体P-Super1300 中,酶切鉴定表明,目的基因已正确地插入载体中.用根癌农杆菌介导法将其转入烟草中,共获得25株潮霉素抗性苗,对其中的13株进行PCR检测,有12株扩增出了目的条带;进一步对其中的7株进行Southern杂交检测和RT-PCR检测,发现7个株系均有杂交带出现,且均发生了基因转录,说明已成功获得了能够表达PGIP基因的转基因烟草.     

OsbHLH1基因过表达载体构建及转化水稻研究

OsbHLH1基因编码bHLH类转录因子,与水稻耐寒性相关.以pCAMBIA3300为母体,利用玉米泛素(Ubiquitin)启动子构建了能使OsbHLH1基因过表达且含有Bar基因的植物表达载体p3300-Ubi-Ω- OsbHLH1.利用基因枪法将其转化到粳稻品种东稻3号中,获得再生苗47株.选取其中9株进行PCR、Southern检测,结果表明目的基因已经整合到水稻基因组中;草铵膦叶片涂布试验结果表明,Bar基因在水稻植株中正常表达;低温处理后,除45号植株外,其余8株光合速率的变化率显著低于非转基因对照,初步证明OsbHLH1基因在水稻中过表达显著提高了水稻的耐低温能力.     

玉米Lc基因植物表达载体构建及菊花转化

Lc基因是从玉米中分离得到的与花青素合成相关的调节基因,它在多种植物中的异源表达可以增加花青素的含量.本研究对pBI121载体Gus基因后的终止子进行2次PCR扩增,在原Sac Ⅰ酶切位点后添加了新的Sac Ⅰ酶切位点,利用组织化学染色法检测,结果表明改造后的载体上的Gus基因能正常表达,终止子功能正常,载体改造成功.用改造的pBI121N构建了含有Lc基因的植物表达载体pBl121N-Lc,利用农杆菌介导法转化菊花叶盘,获得了19株生根抗性苗.通过提取抗性苗基因组总DNA,PCR扩增Lc基因和CaMv35S启动子获得了11个阳性株系,PCR结果表明Lc基因已经转入菊花中.同时,在已获得的转基因植株中发现7个株系的根系有变红的现象.     

灵芝lz8基因的克隆和原核表达及LZ-8蛋白的免疫印迹检测

根据已报道的lz8基因序列设计引物,以灵芝基因组DNA为模板,PCR扩增获得lz8基因。构建了原核表达载体pET30a-lz8,转化原核表达宿主菌RosettaDE3,IPTG诱导融合蛋白表达,并用Ni-NTA亲和层析柱对LZ-8蛋白进行分离纯化。将纯化的LZ-8蛋白用Freund佐剂乳化后注射到新西兰白兔体内,经数次加强免疫后采血分离抗血清,并以抗血清为探针建立了LZ-8蛋白的免疫印迹法定性检测方法。     

灵芝钙调蛋白基因CaM的克隆与功能分析

灵芝是我国传统的食药用真菌,具有广泛的免疫调节功能并含有多种生物活性成分。灵芝酸是灵芝的主要次生代谢产物之一,具有较高商业价值。钙调蛋白（calmodulin,CaM）作为真核生物中重要的Ca ²⁺信使,能够参与生长发育、次生代谢等重要生理过程。本研究通过序列分析发现,灵芝CaM基因序列编码149个氨基酸,与其他物种CaM蛋白高度保守。该蛋白含有4个完整的EF-hand结构域,并且在每个EF-hand结构域中,都含有一个保守的D-x-D基序。进一步构建筛选了灵芝CaM沉默转化子,检测CaM在灵芝生长发育及次生代谢过程中的功能。结果显示,CaM沉默转化子中灵芝酸含量比WT降低约34%。沉默CaM后菌丝生长速率与WT相比降低40%。该结果说明CaM在灵芝生长及次生代谢过程中具有重要作用,为在真菌中研究CaM功能及调控途径提供参考。     

双孢蘑菇萎锈灵抗性基因定点突变的载体构建与遗传转化

为建立更为安全、有效的双孢蘑菇遗传转化体系,构建了双孢蘑菇琥珀酸脱氢酶的铁硫蛋白亚基Agsdi1突变(His突变为Leu)表达载体pAgsdi1,并通过农杆菌介导方法转化双孢蘑菇W192,经萎锈灵筛选以及PCR扩增和MnlⅠ酶切验证后获得了转化菌株.验证结果表明,点突变的铁硫蛋白亚基Agsdi1可以作为双孢蘑菇有效的抗...     

灵芝三萜的生物合成和发酵调控

灵芝作为一种名贵的药用真菌,在我国已有2 000多年的利用历史。灵芝三萜是灵芝的关键药效成分之一。从灵芝三萜的结构和构效关系、灵芝三萜的合成途径和相关关键酶,以及灵芝三萜的深层发酵调控策略和技术等方面,综述了灵芝三萜生物合成和发酵调控方面的新进展,进一步提出了当前存在的主要问题,并对今后的主要研究策略和研究方向进行了分析与展望。     

Isolation and characterization of a new immunomodulatory protein, ling zhi-8 (LZ-8), from Ganoderma lucidium

A novel protein with mitogenic activity in vitro and immunomodulating activity in vivo has been isolated from the mycelial extract of an Oriental medicinal fungus, ling zhi (Ganoderma lucidium). This protein was named ling zhi-8 (LZ-8) and its biochemical and immunological properties are described. LZ-8 was purified by two chromatographic systems, gel filtration and followed by ion-exchange, using an in vitro bioassay measuring blast-formation stimulatory activity toward mouse spleen lymphocytes to monitor purification. Analysis by several types of electrophoresis revealed a single band, with the molecular weight differing slightly depending on the system employed. Under reduced conditions, sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis using the method of Laemmli, U.K. ((1970) Nature 227, 680-685) indicated an apparent Mr = 17,100, while under nonreduced conditions an apparent Mr = 17,500 was found; and, using Tricine-sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, a value of apparent Mr = 13,100 was obtained. LZ-8 has an isoelectric point of 4.4, and sugar analysis indicated a low carbohydrate content (1.3%). Half-cysteine, histidine, and methionine were not detected from the analysis of amino acid composition after further purification of LZ-8 by reversed-phase high performance liquid chromatography. LZ-8 was capable of hemagglutinating sheep red blood cells, but no such activity was observed toward human red blood cells (A, B, AB, and O types). In vivo, LZ-8 prevents the production of systemic anaphylaxis reaction in mice if it has been administered repeatedly, and reduction of antibody production is the suggested mechanism. The mechanisms of hemagglutination of sheep red blood cells and of blast-formation stimulation of mouse spleen cells are also discussed.     

木酮糖激酶基因整合表达载体构建及在酿酒酵母中的过表达

【目的】以载体p406ADH1为构建骨架,构建一个酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)工业菌株的整合表达载体。【方法】通过酶切连接的方式,将4个元件片段:作为筛选标记的G418抗性基因KanR,用于基因表达的ADH1终止子片段,酿酒酵母W5自身木酮糖激酶基因,18S rDNA介导的同源整合区,插入到骨架质粒p406ADH1中,得到多拷贝整合表达载体pCXS-RKTr。将该载体线性转化酿酒酵母后,对转化子中木酮糖激酶酶活进行测定,检测其表达情况。【结果】重组质粒在酿酒酵母体内实现了木酮糖激酶的高水平稳定表达,其酶活力是初始菌株的2.87倍。【结论】本实验构建了一个酿酒酵母工业菌株整合表达载体,并用此载体过表达了其自身的木酮糖激酶基因。该重组质粒载体的构建可以有效解决酿酒酵母中自身木酮糖激酶酶活较低的情况,这为利用木糖高产乙醇酿酒酵母基因工程菌株的构建和其它酵母重组质粒载体的构建奠定基础。